KR20130049999A - Apparatus for multi-cooling for vehicle - Google Patents

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KR20130049999A KR1020110115103A KR20110115103A KR20130049999A KR 20130049999 A KR20130049999 A KR 20130049999A KR 1020110115103 A KR1020110115103 A KR 1020110115103A KR 20110115103 A KR20110115103 A KR 20110115103A KR 20130049999 A KR20130049999 A KR 20130049999A
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최정환
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현대자동차주식회사
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Abstract

PURPOSE: A composite cooling device of a vehicle is provided to arrange temperature control valves in multiple stages, thereby enabling to cope with various heat sources with a mechanical configuration without a separate control device. CONSTITUTION: A composite cooling device of a vehicle comprises a plurality of radiators(100), a plurality of temperature control valves(300), a water-cooled intercooler(500), and a water pump(600). The radiators are connected to each other and circulate cooling water successively. The temperature control vales are arranged in each radiator and disperse the cooling water has flown into the inside of the radiator to two outlets according to the temperature of the cooling water. The water-cooled intercooler supplies the cooling water to an engine(400) and cools the compressed air of a turbo charger. The water pump discharges the cooling water to the water-cooled intercooler from the temperature control valve and the radiator positioned in the lowest portion.

Description

차량의 복합쿨링장치 {APPARATUS FOR MULTI-COOLING FOR VEHICLE}Vehicle Cooling System {APPARATUS FOR MULTI-COOLING FOR VEHICLE}

본 발명은 엔진의 냉각수를 받아 냉각하되 동시에 터보차저의 공기까지 냉각하는 인터쿨러를 함께 구성함으로써 효율적인 냉각수 온도의 관리가 가능하도록 한 차량의 복합쿨링장치에 관한 것이다.
The present invention relates to a composite cooling apparatus of a vehicle that enables efficient management of coolant temperature by configuring an intercooler that receives and cools the coolant of the engine and simultaneously cools the air of the turbocharger.

현재 배기가스 규제 및 엔진 고출력화로 인하여, 동일한 엔진룸 공간에서 더 많은 열을 배출하기 위한 기술 개발이 요구되며, 이러한 요구를 만족하기 위해 수냉식 인터쿨러(Water Cooled Charge Air Cooler) 등의 개발/양산이 진행 중이다.Due to the current exhaust gas regulation and high engine output, development of technology to discharge more heat in the same engine room space is required, and development / mass production of a water cooled intercooler (Water Cooled Charge Air Cooler) is in progress. In the process.

일반적으로 엔진 냉각수의 사용 온도는 80~100℃(최대 110℃)이고, 터보차져에서 압축된 공기의 온도는 150℃이상에서 냉각 후 엔진으로 들어가는 온도는 60~70℃가 요구되며, 방열량은 엔진 냉각수 냉각에 필요한 방열량이 과급공기 냉각에 필요한 방열량의 3~5배 수준이다.In general, the operating temperature of the engine coolant is 80 ~ 100 ℃ (maximum 110 ℃), and the temperature of the compressed air in the turbocharger is 150 ℃ or higher and the temperature entering the engine after cooling is required 60 ~ 70 ℃, and the heat dissipation amount is the engine The amount of heat dissipation required for cooling water is three to five times the amount of heat dissipation required for cooling the supercharged air.

이러한 다양한 온도/방열량 조건에서 수냉식 인터쿨러의 적용을 위해서는 효율적인 냉각수 온도의 관리가 필요하다. 터보차져 엔진을 사용하는 차량의 경우 과급공기의 냉각을 위해 인터쿨러의 사용이 보편화되어 있고, 도 1과 같은 구성의 냉각 회로를 갖는다. Efficient cooling water temperature management is required for the application of the water-cooled intercooler under these various temperature / radiation values. In the case of a vehicle using a turbocharger engine, the use of an intercooler is popular for cooling the charge air, and has a cooling circuit having the configuration as shown in FIG.

도 1에 도시된 현재의 냉각 시스템은 과급공기와 냉각수의 냉각회로가 분리되어 있다. In the present cooling system shown in FIG. 1, the cooling circuits of the charge air and the cooling water are separated.

* 과급공기의 순환경로 : 터보차저 - 인터쿨러(10) - 엔진(60)* Circulation path of the charge air: turbocharger-intercooler (10)-engine (60)

* 냉각수 순환경로 : 엔진(60) - 온도조절밸브(40) - 라디에이터(20) - 워터펌프(50) - 엔진(60)* Cooling water circulation path: engine (60)-temperature control valve (40)-radiator (20)-water pump (50)-engine (60)

여기서, 온도조절밸브(40)에서 냉각수온이 82℃ 이하일 경우에는 전량 워터펌프(50)로 흐른다. 냉각수온이 82~95℃일 때에는 개방 특성에 따라 라디에이터(20)와 워터펌프(50)로 그 온도에 비례하여 흐른다. 냉각수온이 95℃ 이상인 경우, 라디에이터(20)를 통해 워터펌프(50)로 흐르도록 한다.Here, when the cooling water temperature in the temperature control valve 40 is 82 ° C or less, the total amount flows to the water pump 50. When the cooling water temperature is 82 ~ 95 ℃ flows in proportion to the temperature to the radiator 20 and the water pump 50 according to the open characteristics. When the cooling water temperature is 95 ° C. or more, the cooling water flows through the radiator 20 to the water pump 50.

그러나 이러한 구조는 방열기의 특성에 의해 동일한 공간에서 인터쿨러의 방열량은 라디에이터의 방열량의 1/3 ~ 1/5 수준인바, 인터쿨러와 라디에이터의 중첩 배치에 의해 냉각효율이 떨어지고, 열교환이 에너지 관리에 비효츌적인 문제가 있었다.
However, due to the characteristics of the radiator, the heat dissipation of the intercooler is 1/3 to 1/5 of the radiator's heat dissipation in the same space. The cooling efficiency is reduced by the overlap arrangement of the intercooler and the radiator. There was a problem.

상기의 배경기술로서 설명된 사항들은 본 발명의 배경에 대한 이해 증진을 위한 것일 뿐, 이 기술분야에서 통상의 지식을 가진자에게 이미 알려진 종래기술에 해당함을 인정하는 것으로 받아들여져서는 안 될 것이다.
It should be understood that the foregoing description of the background art is merely for the purpose of promoting an understanding of the background of the present invention and is not to be construed as an admission that the prior art is known to those skilled in the art.

본 발명은 이러한 문제점을 해결하기 위하여 제안된 것으로, 기존에 1단으로 적용되던 온도조절밸브를 다단으로 배치하여 별도의 제어장치 없는 단순한 기계적인 구성만으로 다양한 열원에 대한 대응을 목적으로 하고 있다. 또한, 다단으로 배열함으로써 각각의 라디에이터 인/아웃의 온도차를 줄일 수 있어 열에 의한 피로파괴를 방지할 수 있는 차량의 복합쿨링장치를 제공하는데 그 목적이 있다.
The present invention has been proposed to solve such a problem, and aims to cope with a variety of heat sources with a simple mechanical configuration without a separate control device by arranging the temperature control valve, which is conventionally applied in one stage, in multiple stages. In addition, it is possible to reduce the temperature difference between each radiator in / out by arranging in multiple stages to provide a composite cooling device of a vehicle that can prevent fatigue destruction by heat.

상기의 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 차량의 복합쿨링장치는, 상호 연결되어 냉각수가 순차적으로 유통되는 복수의 라디에이터; 상기 라디에이터마다 각각 구비되며, 유입된 냉각수를 온도에 따라 2개의 유출구로 분배하는 복수의 온도조절밸브; 및 상기 라디에이터 중 최하위의 라디에이터로부터 냉각수를 공급받아 엔진으로 공급하며 터보차저의 압축공기를 냉각시키는 수냉식 인터쿨러;를 포함하고, 상기 온도조절밸브는 온도가 높을수록 대응되는 라디에이터측으로 냉각수를 더 많이 보내고 온도가 낮을수록 하위의 온도조절밸브로 냉각수를 더 많이 보내도록 한다.Composite cooling apparatus for a vehicle according to the present invention for achieving the above object, a plurality of radiators that are interconnected and the cooling water is sequentially distributed; A plurality of temperature regulating valves provided for each of the radiators and distributing the introduced cooling water to two outlets according to temperature; And a water-cooled intercooler that receives coolant from the lowest radiator among the radiators and supplies it to the engine and cools the compressed air of the turbocharger, and the higher the temperature control valve is, the more the coolant is sent to the corresponding radiator and the higher the temperature is. The lower is, the more coolant is sent to the lower temperature control valve.

상기 라디에이터는 직렬로 연결되어 최상위 라디에이터에 엔진측으로부터 냉각수가 유입되고 최하위 라디에이터에서 엔진측으로 냉각수를 배출할 수 있다.The radiators may be connected in series to allow the coolant to flow from the engine side to the top radiator and to discharge the coolant from the lowest radiator to the engine side.

상기 온도조절밸브는 1개의 유입구와 2개의 유출구 및 온도센서와 조절기구를 구비하여, 온도에 따라 2개의 유출구간에 배출되는 냉각수의 유량을 조절할 수 있다.The temperature control valve is provided with one inlet and two outlets and a temperature sensor and a control mechanism, it is possible to adjust the flow rate of the cooling water discharged to the two outlets in accordance with the temperature.

상기 온도조절밸브는 최상위 온도조절밸브에 엔진측으로부터 냉각수가 유입되고 최하위 온도조절밸브에서 엔진측으로 냉각수를 배출할 수 있다.The temperature control valve may enter the coolant from the engine side to the uppermost temperature control valve and discharge the coolant from the lowest temperature control valve to the engine side.

상기 라디에이터와 온도조절밸브 중 최하위의 라디에이터와 온도조절밸브로부터 냉각수를 받아 수냉식 인터쿨러로 냉각수를 배출하는 워터펌프;를 더 포함할 수 있다.And a water pump receiving coolant from the lowermost radiator and the temperature control valve of the radiator and the temperature control valve and discharging the coolant to the water-cooled intercooler.

상기 온도조절밸브는 최상위에서 최하위로 갈수록 낮아지도록 온도구간을 구비하며, 유입되는 냉각수의 온도가 각각의 온도구간보다 높은 경우 해당하는 라디에이터로만 냉각수를 배출하고, 온도구간에 속하는 경우에는 2개의 유출구로 함께 냉각수를 배출하며, 온도구간보다 작은 경우 하위의 온도조절밸브로만 냉각수를 배출할 수 있다.The temperature control valve has a temperature section so as to be lowered from the top to the bottom, and discharges the coolant only to the corresponding radiator if the temperature of the incoming coolant is higher than the respective temperature section, and if the temperature control valve belongs to the temperature section, the two outlets Together, the cooling water is discharged, and if it is smaller than the temperature range, the cooling water can only be discharged to the lower temperature control valve.

또 다른 실시예의 차량의 복합쿨링장치는, 상호 연결되어 냉각수가 순차적으로 유통되는 상위 및 하위 라디에이터; 상기 라디에이터마다 구비되며 각각 온도구간을 가지고 있어 유입된 냉각수를 온도에 따라 2개의 유출구로 분배하는 상위 및 하위 온도조절밸브; 및 상기 하위 라디에이터 및 하위 온도조절밸브로부터 냉각수를 공급받아 엔진으로 공급하며 터보차저의 압축공기를 냉각시키는 수냉식 인터쿨러;를 포함하고, 상기 상위 온도조절밸브는 엔진으로부터 냉각수를 받아 상위 라디에이터 또는 하위 온도조절밸브로 냉각수를 배출하고, 하위 온도조절밸브는 냉각수를 받아 하위 라디에이터 또는 수냉식 인터쿨러로 냉각수를 배출한다.Another embodiment of the composite cooling device of the vehicle, the upper and lower radiators are interconnected and the cooling water is sequentially distributed; Upper and lower temperature control valves provided for each of the radiators, each having a temperature section for distributing the introduced cooling water into two outlets according to temperature; And a water cooling intercooler for supplying coolant from the lower radiator and the lower temperature control valve to the engine and cooling the compressed air of the turbocharger. The upper temperature regulating valve receives the coolant from the engine and controls the upper radiator or the lower temperature. The cooling water is discharged to the valve, and the lower temperature control valve receives the cooling water and discharges the cooling water to the lower radiator or the water-cooled intercooler.

상기 상위 온도조절밸브는 80~95℃의 온도구간을 가지고 있어, 유입된 냉각수가 95℃ 이상인 경우 상위 라디에이터측으로만 냉각수를 배출하고 80℃ 이하인 경우 하위 온도조절밸브로만 냉각수를 배출하며 온도구간에 해당하는 경우 양측으로 모두 냉각수를 배출할 수 있다.The upper temperature control valve has a temperature range of 80 ~ 95 ℃, if the incoming coolant is more than 95 ℃ discharge the coolant only to the upper radiator side, if less than 80 ℃ discharge the coolant only to the lower temperature control valve and corresponding to the temperature range If so, the cooling water can be discharged to both sides.

상기 하위 온도조절밸브는 60~75℃의 온도구간을 가지고 있어, 유입된 냉각수가 75℃ 이상인 경우 하위 라디에이터측으로만 냉각수를 배출하고 60℃ 이하인 경우 수냉식 인터쿨러측으로만 냉각수를 배출하며 온도구간에 해당하는 경우 양측으로 모두 냉각수를 배출할 수 있다.The lower temperature control valve has a temperature range of 60 ~ 75 ℃, when the incoming coolant is 75 ℃ or more discharges the coolant only to the lower radiator side, if less than 60 ℃ discharges the coolant only to the water-cooled intercooler side and corresponding to the temperature range In this case, cooling water can be discharged to both sides.

상기 하위 라디에이터와 하위 온도조절밸브로부터 냉각수를 받아 수냉식 인터쿨러로 냉각수를 배출하는 워터펌프;를 더 포함할 수 있다.
And a water pump receiving coolant from the lower radiator and the lower temperature control valve and discharging the coolant to a water-cooled intercooler.

상술한 바와 같은 구조로 이루어진 차량의 복합쿨링장치에 따르면, 라디에이터 전면에 위치하던 인터쿨러를 수냉식으로 변경함으로 인하여 라디에이터를 통과하는 냉각공기의 양을 약 1.5배 증대시킬 수 있다. 또한 수냉식 워터펌프를 사용하여 상대적으로 방열효율이 좋은 라디에이터를 통해 효과적으로 열의 배출 가능하다.According to the composite cooling device of the vehicle having the structure as described above, the amount of cooling air passing through the radiator can be increased by about 1.5 times by changing the intercooler located in front of the radiator to water cooling. In addition, by using a water-cooled water pump, the heat dissipation can be effectively conducted through a radiator with good heat dissipation efficiency.

한편, 동일 공간안에서 더 많은 열을 배출할 수 있으므로, 중량감소/원가절감의 효과를 갖고, 기존 시스템보다 큰 범위의 작동 온도를 갖는 냉각수 회로가 필요하므로 다단 냉각시스템의 적용이 유용하게 적용될 수 있다.On the other hand, since more heat can be discharged in the same space, the cooling water circuit having the effect of weight reduction / cost reduction and having a larger operating temperature range than the existing system is required, so that the application of the multistage cooling system can be usefully applied. .

또한, 기계적인 시스템으로 인한 작동인 점에서, 설계 및 제작이 용이하고 전자식 제어로직을 사용하는 것보다 안정적인 성능을 나타낼 것이며, 수냉식 인터쿨러 외에도 다양한 열원에 있어 효과적인 대응이 가능하다.
In addition, in terms of operation due to the mechanical system, it is easy to design and manufacture and will exhibit more stable performance than using electronic control logic, and can effectively respond to various heat sources in addition to the water-cooled intercooler.

도 1은 종래의 차량의 쿨링장치를 나타낸 도면.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 차량의 복합쿨링장치를 나타낸 도면.1 is a view showing a cooling device of a conventional vehicle.
2 is a view showing a composite cooling device of a vehicle according to an embodiment of the present invention.

이하에서는 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 차량의 복합쿨링장치에 대하여 살펴본다.Hereinafter, with reference to the accompanying drawings looks at with respect to the composite cooling device of a vehicle according to an embodiment of the present invention.

도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 차량의 복합쿨링장치를 나타낸 도면으로서, 본 발명의 차량의 복합쿨링장치는 상호 연결되어 냉각수가 순차적으로 유통되는 복수의 라디에이터(100); 상기 라디에이터(100)마다 각각 구비되며, 유입된 냉각수를 온도에 따라 2개의 유출구로 분배하는 복수의 온도조절밸브(300); 및 상기 라디에이터(100) 중 최하위의 라디에이터(140)로부터 냉각수를 공급받아 엔진(400)으로 공급하며 터보차저의 압축공기를 냉각시키는 수냉식 인터쿨러(500);를 포함하고, 상기 온도조절밸브(300)는 온도가 높을수록 대응되는 라디에이터측으로 냉각수를 더 많이 보내고 온도가 낮을수록 하위의 온도조절밸브로 냉각수를 더 많이 보내는 것을 특징으로 한다.2 is a view showing a composite cooling device of a vehicle according to an embodiment of the present invention, the composite cooling device of the vehicle of the present invention is a plurality of radiators 100 are interconnected to sequentially distribute the coolant; A plurality of temperature control valves 300 each provided for each of the radiators 100 and distributing the introduced cooling water to two outlets according to temperature; And a water-cooled intercooler 500 that receives coolant from the lowest radiator 140 of the radiator 100 and supplies the cooling water to the engine 400 and cools the compressed air of the turbocharger. Is characterized in that the higher the temperature, the more the cooling water is sent to the corresponding radiator side, and the lower the temperature is, the more the cooling water is sent to the lower temperature control valve.

또한, 상기 라디에이터(100)는 직렬로 연결되어 최상위 라디에이터(120)에 엔진(400)측으로부터 냉각수가 유입되고 최하위 라디에이터(140)에서 엔진(400)측으로 냉각수를 배출하도록 할 수 있다.In addition, the radiator 100 may be connected in series to allow the coolant to flow into the top radiator 120 from the engine 400 side and to discharge the coolant from the bottom radiator 140 to the engine 400 side.

그리고, 상기 온도조절밸브(300)는 1개의 유입구와 2개의 유출구 및 온도센서와 조절기구를 구비하여, 온도에 따라 2개의 유출구간에 배출되는 냉각수의 유량을 조절할 수 있도록 한다. In addition, the temperature control valve 300 is provided with one inlet, two outlets, a temperature sensor, and a control mechanism to adjust the flow rate of the cooling water discharged to the two outlets according to the temperature.

한편, 상기 온도조절밸브(300)는 최상위 온도조절밸브(320)에 엔진(400)측으로부터 냉각수가 유입되고 최하위 온도조절밸브(340)에서 엔진(400)측으로 냉각수를 배출하며, 라디에이터(100)와 온도조절밸브(300) 중 최하위의 라디에이터(140)와 온도조절밸브(340)로부터 냉각수를 받아 수냉식 인터쿨러(500)로 냉각수를 배출하는 워터펌프(600);를 더 포함하는 것도 가능하다.On the other hand, the temperature control valve 300 is the coolant flows from the engine 400 side to the uppermost temperature control valve 320 and discharges the coolant from the lowest temperature control valve 340 to the engine 400 side, the radiator 100 And a water pump 600 receiving coolant from the lowest radiator 140 and the temperature control valve 340 of the temperature control valve 300 and discharging the coolant to the water-cooled intercooler 500.

여기서, 상기 온도조절밸브(300)는 최상위에서 최하위로 갈수록 낮아지도록 온도구간을 구비하며, 유입되는 냉각수의 온도가 각각의 온도구간보다 높은 경우 해당하는 라디에이터로만 냉각수를 배출하고, 온도구간에 속하는 경우에는 2개의 유출구로 함께 냉각수를 배출하며, 온도구간보다 작은 경우 하위의 온도조절밸브로만 냉각수를 배출하도록 하는 것이다.
Here, the temperature control valve 300 is provided with a temperature section so as to be lowered from the top to the bottom, and when the temperature of the incoming coolant is higher than each temperature section, discharge the coolant only to the corresponding radiator, and belong to the temperature section The cooling water is discharged together at two outlets, and when the temperature is smaller than the temperature range, the cooling water is discharged only to the lower temperature control valve.

이와 같은 본 발명을 좀 더 쉽게 설명할 수 있는 바람직한 실시예로서 또 다른 차량의 복합쿨링장치는, 상호 연결되어 냉각수가 순차적으로 유통되는 상위 및 하위 라디에이터(120,140); 상기 라디에이터(120,140)마다 구비되며 각각 온도구간을 가지고 있어 유입된 냉각수를 온도에 따라 2개의 유출구로 분배하는 상위 및 하위 온도조절밸브(320,340); 및 상기 하위 라디에이터(140) 및 하위 온도조절밸브(340)로부터 냉각수를 공급받아 엔진(400)으로 공급하며 터보차저의 압축공기를 냉각시키는 수냉식 인터쿨러(500);를 포함하고, 상기 상위 온도조절밸브(320)는 엔진(400)으로부터 냉각수를 받아 상위 라디에이터(120) 또는 하위 온도조절밸브(340)로 냉각수를 배출하고, 하위 온도조절밸브(340)는 냉각수를 받아 하위 라디에이터(140) 또는 수냉식 인터쿨러(500)로 냉각수를 배출하도록 한다.As a preferred embodiment to more easily describe the present invention as described above, another vehicle composite cooling device, the upper and lower radiators 120 and 140 are interconnected and the coolant is sequentially distributed; Upper and lower temperature control valves 320 and 340 provided to the radiators 120 and 140 and each having a temperature section for distributing the introduced cooling water to two outlets according to temperature; And a water-cooled intercooler 500 that receives coolant from the lower radiator 140 and the lower temperature control valve 340, supplies the cooling water to the engine 400, and cools the compressed air of the turbocharger. 320 receives the coolant from the engine 400 to discharge the coolant to the upper radiator 120 or the lower temperature control valve 340, the lower temperature control valve 340 receives the coolant to the lower radiator 140 or water-cooled intercooler Discharge the coolant to 500.

여기서, 상위 온도조절밸브(320)는 80~95℃의 온도구간을 가지고 있어, 유입된 냉각수가 95℃ 이상인 경우 상위 라디에이터(120)측으로만 냉각수를 배출하고 80℃ 이하인 경우 하위 온도조절밸브(340)로만 냉각수를 배출하며 온도구간에 해당하는 경우 양측으로 모두 냉각수를 배출하도록 한다.Here, the upper temperature control valve 320 has a temperature range of 80 ~ 95 ℃, when the introduced coolant is more than 95 ℃ discharge the coolant only to the upper radiator 120 side and lower temperature control valve 340 if less than 80 ℃ ) Only the coolant is discharged and if it is within the temperature range, the coolant must be discharged to both sides.

반면, 하위 온도조절밸브(340)는 60~75℃의 온도구간을 가지고 있어, 유입된 냉각수가 75℃ 이상인 경우 하위 라디에이터(140)측으로만 냉각수를 배출하고 60℃ 이하인 경우 수냉식 인터쿨러(500)측으로만 냉각수를 배출하며 온도구간에 해당하는 경우 양측으로 모두 냉각수를 배출하도록 한다.On the other hand, the lower temperature control valve 340 has a temperature range of 60 ~ 75 ℃, discharge the cooling water only to the lower radiator 140 side when the introduced cooling water is 75 ℃ or more, and water cooling intercooler 500 if less than 60 ℃ side Only the cooling water is discharged and the cooling water is discharged to both sides in case of temperature range.

그리고 마찬가지로, 상기 하위 라디에이터(140)와 하위 온도조절밸브(340)로부터 냉각수를 받아 수냉식 인터쿨러(500)로 냉각수를 배출하는 워터펌프(600);를 더 포함할 수 있다.In addition, the water pump 600 for receiving the coolant from the lower radiator 140 and the lower temperature control valve 340 and discharging the coolant to the water-cooled intercooler 500 may be further included.

온도조절밸브의 경우 온도센서와 그에 따라 동작하는 액추에이터 및 조절밸브기구를 포함할 수 있으며, 온도에 따라 조절되는 바이메탈 등의 물리적인 기구만을 이용하는 것도 가능할 것이다.The temperature control valve may include a temperature sensor, an actuator and a control valve mechanism that operate accordingly, and it may be possible to use only a physical device such as a bimetal controlled according to temperature.

본 발명의 경우 전면의 라디에이터(100)를 두 개로 나누고 각각 유입구와 유출구를 형성하되, 상위 라디에이터의 유출구와 하위 라디에이터의 유입구는 연결하여 상호 냉각수가 서로 유통할 수 있는 구조로 마련한다. In the case of the present invention, the radiator 100 on the front is divided into two and each forms an inlet and an outlet, respectively, the outlet of the upper radiator and the inlet of the lower radiator are connected to each other to provide a structure in which mutual cooling water can be distributed.

그리고, 각각의 상위 온도조절밸브(320)와 하위의 온도조절밸브(340)를 구비하며, 상위 온도조절밸브(320)에는 엔진(400) 냉각수가 유입되고, 상위 온도조절밸브(320)에서 냉각수가 95℃를 넘을 경우 상위 라디에이터(120)로만 냉각수를 보내고 80~95℃일 경우 상위 라디에이터(120)와 하위 온도조절밸브(340)로 온도에 따라 비례하여 냉각수를 보내며, 80℃이하일 경우 하위 온도조절밸브(340)로만 냉각수를 보내도록 한다. 상위 라디에이터(120)에서는 냉각수를 냉각하여 하위 라디에이터(140)로 보낸다.In addition, each of the upper temperature control valve 320 and the lower temperature control valve 340, the upper temperature control valve 320, the engine 400 coolant is introduced, the coolant from the upper temperature control valve 320 If more than 95 ℃ send the coolant only to the upper radiator 120 and 80 ~ 95 ℃ if the coolant is sent proportionally to the upper radiator 120 and the lower temperature control valve 340 according to the temperature, if the lower temperature below 80 ℃ The cooling water is to be sent only to the control valve (340). The upper radiator 120 cools the cooling water and sends the cooling water to the lower radiator 140.

하위 온도조절밸브(340)에서는 상위 온도조절밸브(320)로부터 유입된 냉각수 온도가 75℃이상이라면 하위 라디에이터(140)로만 보내 냉각하고, 60~75℃ 사이라면 하위 라디에이터(140)와 워터펌프(600)로 온도에 비례하여 적절히 보내고, 60℃이하라면 워터펌프(600)로만 바로 냉각수를 보내도록 한다.In the lower temperature control valve 340, if the coolant temperature introduced from the upper temperature control valve 320 is 75 ° C or more, only the lower radiator 140 is sent to cool, and if the temperature between 60 ~ 75 ° C lower radiator 140 and the water pump ( 600) to send in proportion to the temperature appropriately, if less than 60 ℃ to send the cooling water directly to the water pump (600).

하위 라디에이터(140)와 하위 온도조절밸브(340)로부터 워터펌프(600)로 유입된 냉각수는 수냉식 인터쿨러(500)로 유입되어 터보차저의 압축공기를 냉각시키는 역할을 한 후 다시 엔진(400)으로 재순환되도록 하는 것이다.
Cooling water introduced into the water pump 600 from the lower radiator 140 and the lower temperature regulating valve 340 flows into the water-cooled intercooler 500 to cool the compressed air of the turbocharger, and then back to the engine 400. To recycle.

이러한 냉각수의 순환구조를 냉각수 온도에 따라 정리하면 아래와 같다.
The circulation structure of the cooling water according to the cooling water temperature is as follows.

냉각수온도 > 95℃ : 상위 온도조절밸브 - 상위 라디에이터 - 하위 라디에이터 - 워터펌프 - 인터쿨러 - 엔진Coolant temperature> 95 ℃: Upper temperature control valve-Upper radiator-Lower radiator-Water pump-Intercooler-Engine

냉각수 온도 95℃ > Tw > 80℃ : 상위 온도조절밸브 - 상위 라디에이터, 하위 온도조절밸브 - 하위 라디에이터 - 워터펌프 - 인터쿨러 - 엔진Coolant temperature 95 ℃> Tw> 80 ℃: Upper temperature control valve-Upper radiator, Lower temperature control valve-Lower radiator-Water pump-Intercooler-Engine

냉각수 온도 80℃ > Tw > 75℃ : 상위 온도조절밸브 - 하위 온도조절밸브 - 하위 라디에이터 - 워터펌프 - 인터쿨러 - 엔진Coolant temperature 80 ℃> Tw> 75 ℃: Upper temperature control valve-Lower temperature control valve-Lower radiator-Water pump-Intercooler-Engine

냉각수 온도 75℃ > Tw > 60℃ : 상위 온도조절밸브 - 하위 온도조절밸브 - 하위 라디에이터, 워터펌프 - 워터펌프 - 인터쿨러 - 엔진Coolant temperature 75 ℃> Tw> 60 ℃: Upper temperature control valve-Lower temperature control valve-Lower radiator, water pump-Water pump-Intercooler-Engine

60℃ > 냉각수 온도 : 상위 온도조절밸브 - 하위 온도조절밸브 - 워터펌프 - 인터쿨러 - 엔진
60 ℃> Coolant Temperature: Upper Temperature Control Valve-Lower Temperature Control Valve-Water Pump-Intercooler-Engine

즉, 상술한 바와 같은 구조로 이루어진 차량의 복합쿨링장치에 따르면, 온도의 범위를 다단화하여 관리함으로써 효과적이고 빠른 결과를 얻을 수 있고, 수냉식 워터펌프를 사용하여 상대적으로 방열효율이 좋은 라디에이터를 통해 효과적으로 열의 배출 가능하다.That is, according to the composite cooling device of the vehicle having the structure as described above, it is possible to obtain an effective and fast results by managing the temperature range in multiple stages, and through a radiator with a good heat dissipation efficiency using a water-cooled water pump Effective heat dissipation is possible.

한편, 동일 공간안에서 더 많은 열을 배출할 수 있으므로, 중량감소/원가절감의 효과를 갖고, 기존 시스템보다 큰 범위의 작동 온도를 갖는 냉각수 회로가 필요하므로 다단 냉각시스템의 적용이 유용하게 적용될 수 있다.On the other hand, since more heat can be discharged in the same space, the cooling water circuit having the effect of weight reduction / cost reduction and having a larger operating temperature range than the existing system is required, so that the application of the multi-stage cooling system can be usefully applied. .

또한, 기계적인 시스템으로 인한 작동인 점에서, 설계 및 제작이 용이하고 전자식 제어로직을 사용하는 것보다 안정적인 성능을 나타낼 것이며, 수냉식 인터쿨러 외에도 다양한 열원에 있어 효과적인 대응이 가능하다.
In addition, in terms of operation due to the mechanical system, it is easy to design and manufacture and will exhibit more stable performance than using electronic control logic, and can effectively respond to various heat sources in addition to the water-cooled intercooler.

본 발명은 특정한 실시예에 관련하여 도시하고 설명하였지만, 이하의 특허청구범위에 의해 제공되는 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 한도 내에서, 본 발명이 다양하게 개량 및 변화될 수 있다는 것은 당 업계에서 통상의 지식을 가진 자에게 있어서 자명할 것이다.
While the present invention has been particularly shown and described with reference to specific embodiments thereof, it will be understood by those skilled in the art that various changes in form and details may be made therein without departing from the spirit and scope of the invention as defined by the following claims It will be apparent to those of ordinary skill in the art.

100 : 라디에이터 120 : 상위 라디에이터
140 : 하위 라디에이터 300 : 온도조절밸브
320 : 상위 온도조절밸브 340 : 하위 온도조절밸브
400 : 엔진 500 : 수냉식 인터쿨러
600 : 워터펌프100: radiator 120: upper radiator
140: lower radiator 300: temperature control valve
320: upper temperature control valve 340: lower temperature control valve
400: engine 500: water-cooled intercooler
600: water pump

Claims (10)

상호 연결되어 냉각수가 순차적으로 유통되는 복수의 라디에이터(100);
상기 라디에이터(100)마다 각각 구비되며, 유입된 냉각수를 온도에 따라 2개의 유출구로 분배하는 복수의 온도조절밸브(300); 및
상기 라디에이터(100) 중 최하위의 라디에이터(140)로부터 냉각수를 공급받아 엔진(400)으로 공급하며 터보차저의 압축공기를 냉각시키는 수냉식 인터쿨러(500);를 포함하고,
상기 온도조절밸브(300)는 온도가 높을수록 대응되는 라디에이터측으로 냉각수를 더 많이 보내고 온도가 낮을수록 하위의 온도조절밸브로 냉각수를 더 많이 보내는 것을 특징으로 하는 차량의 복합쿨링장치.A plurality of radiators 100 interconnected to each other to sequentially distribute cooling water;
A plurality of temperature control valves 300 each provided for each of the radiators 100 and distributing the introduced cooling water to two outlets according to temperature; And
And a water-cooled intercooler (500) receiving coolant from the lowest radiator (140) among the radiators (100) and supplying the cooling water to the engine (400) and cooling the compressed air of the turbocharger.
The temperature control valve 300 is a composite cooling device of the vehicle, characterized in that the higher the temperature to send more cooling water to the corresponding radiator side and the lower the temperature to send more cooling water to the lower temperature control valve. 청구항 1에 있어서,
상기 라디에이터(100)는 직렬로 연결되어 최상위 라디에이터(120)에 엔진(400)측으로부터 냉각수가 유입되고 최하위 라디에이터(140)에서 엔진(400)측으로 냉각수를 배출하는 것을 특징으로 하는 차량의 복합쿨링장치.The method according to claim 1,
The radiator 100 is connected in series so that the coolant flows from the engine 400 side to the uppermost radiator 120 and discharges the coolant from the lowest radiator 140 to the engine 400 side. . 청구항 1에 있어서,
상기 온도조절밸브(300)는 1개의 유입구와 2개의 유출구 및 온도센서와 조절기구를 구비하여, 온도에 따라 2개의 유출구간에 배출되는 냉각수의 유량을 조절할 수 있는 것을 특징으로 하는 차량의 복합쿨링장치.The method according to claim 1,
The temperature control valve 300 is provided with one inlet and two outlets, and a temperature sensor and a control mechanism, the composite cooling of the vehicle, characterized in that to adjust the flow rate of the cooling water discharged to the two outlets in accordance with the temperature Device. 청구항 1에 있어서,
상기 온도조절밸브(300)는 최상위 온도조절밸브(320)에 엔진(400)측으로부터 냉각수가 유입되고 최하위 온도조절밸브(340)에서 엔진(400)측으로 냉각수를 배출하는 것을 특징으로 하는 차량의 복합쿨링장치.The method according to claim 1,
The temperature control valve 300 is a composite of a vehicle, characterized in that the coolant is introduced from the engine 400 side to the uppermost temperature control valve 320 and the coolant is discharged from the lowest temperature control valve 340 to the engine 400 side Cooling device. 청구항 1에 있어서,
상기 라디에이터(100)와 온도조절밸브(300) 중 최하위의 라디에이터(140)와 온도조절밸브(340)로부터 냉각수를 받아 수냉식 인터쿨러(500)로 냉각수를 배출하는 워터펌프(600);를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 차량의 복합쿨링장치.The method according to claim 1,
Water pump 600 for receiving the coolant from the lower radiator 140 and the temperature control valve 340 of the radiator 100 and the temperature control valve 300 to discharge the coolant to the water-cooled intercooler 500; Composite cooling device of a vehicle, characterized in that. 청구항 1에 있어서,
상기 온도조절밸브(300)는 최상위에서 최하위로 갈수록 낮아지도록 온도구간을 구비하며, 유입되는 냉각수의 온도가 각각의 온도구간보다 높은 경우 해당하는 라디에이터로만 냉각수를 배출하고, 온도구간에 속하는 경우에는 2개의 유출구로 함께 냉각수를 배출하며, 온도구간보다 작은 경우 하위의 온도조절밸브로만 냉각수를 배출하는 것을 특징으로 하는 차량의 복합쿨링장치.The method according to claim 1,
The temperature control valve 300 has a temperature section so as to be lowered from the top to the bottom, and discharges the coolant only to the corresponding radiator when the temperature of the incoming coolant is higher than the respective temperature section, 2 if the temperature belongs to Cooling water is discharged together through the two outlets, and the cooling system only characterized by discharging the coolant only to the lower temperature control valve when the temperature is smaller than the temperature range. 상호 연결되어 냉각수가 순차적으로 유통되는 상위 및 하위 라디에이터(120,140);
상기 라디에이터(120,140)마다 구비되며 각각 온도구간을 가지고 있어 유입된 냉각수를 온도에 따라 2개의 유출구로 분배하는 상위 및 하위 온도조절밸브(320,340); 및
상기 하위 라디에이터(140) 및 하위 온도조절밸브(340)로부터 냉각수를 공급받아 엔진(400)으로 공급하며 터보차저의 압축공기를 냉각시키는 수냉식 인터쿨러(500);를 포함하고,
상기 상위 온도조절밸브(320)는 엔진(400)으로부터 냉각수를 받아 상위 라디에이터(120) 또는 하위 온도조절밸브(340)로 냉각수를 배출하고, 하위 온도조절밸브(340)는 냉각수를 받아 하위 라디에이터(140) 또는 수냉식 인터쿨러(500)로 냉각수를 배출하는 것을 특징으로 하는 차량의 복합쿨링장치.Upper and lower radiators 120 and 140 interconnected to sequentially distribute coolant;
Upper and lower temperature control valves 320 and 340 provided to the radiators 120 and 140 and each having a temperature section for distributing the introduced cooling water to two outlets according to temperature; And
And a water cooling intercooler 500 that receives coolant from the lower radiator 140 and the lower temperature control valve 340, supplies the cooling water to the engine 400, and cools the compressed air of the turbocharger.
The upper temperature control valve 320 receives the coolant from the engine 400 and discharges the coolant to the upper radiator 120 or the lower temperature control valve 340, and the lower temperature control valve 340 receives the coolant to lower radiator ( 140) or a composite cooling device of a vehicle, characterized in that to discharge the cooling water to the water-cooled intercooler (500). 청구항 7에 있어서,
상기 상위 온도조절밸브(320)는 80~95℃의 온도구간을 가지고 있어, 유입된 냉각수가 95℃ 이상인 경우 상위 라디에이터(120)측으로만 냉각수를 배출하고 80℃ 이하인 경우 하위 온도조절밸브(340)로만 냉각수를 배출하며 온도구간에 해당하는 경우 양측으로 모두 냉각수를 배출하는 것을 특징으로 하는 차량의 복합쿨링장치.The method of claim 7,
The upper temperature control valve 320 has a temperature section of 80 ~ 95 ℃, when the introduced coolant is more than 95 ℃ discharge the coolant only to the upper radiator 120 side and lower temperature control valve 340 if less than 80 ℃ Cooling water is discharged only to the composite cooling device of the vehicle, characterized in that to discharge the cooling water to both sides if the temperature range. 청구항 7에 있어서,
상기 하위 온도조절밸브(340)는 60~75℃의 온도구간을 가지고 있어, 유입된 냉각수가 75℃ 이상인 경우 하위 라디에이터(140)측으로만 냉각수를 배출하고 60℃ 이하인 경우 수냉식 인터쿨러(500)측으로만 냉각수를 배출하며 온도구간에 해당하는 경우 양측으로 모두 냉각수를 배출하는 것을 특징으로 하는 차량의 복합쿨링장치.The method of claim 7,
The lower temperature control valve 340 has a temperature range of 60 ~ 75 ℃, discharge the coolant only to the lower radiator 140 side when the introduced coolant is 75 ℃ or more, and only to the water-cooled intercooler 500 side when the temperature is below 60 ℃ The cooling system of the vehicle, characterized in that the cooling water is discharged to both sides when the temperature range corresponds to the composite cooling device of the vehicle. 청구항 7에 있어서,
상기 하위 라디에이터(140)와 하위 온도조절밸브(340)로부터 냉각수를 받아 수냉식 인터쿨러(500)로 냉각수를 배출하는 워터펌프(600);를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 차량의 복합쿨링장치.The method of claim 7,
And a water pump (600) for receiving cooling water from the lower radiator (140) and the lower temperature control valve (340) and discharging the cooling water to a water-cooled intercooler (500).
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